通过利用白云石催化剂从废塑料材料产生燃料的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201080046487.7

申请日:

20101018

公开号:

CN102781886B

公开日:

20150408

当前法律状态:

有效性:

失效

法律详情:

IPC分类号:

C07C4/06

主分类号:

C07C4/06

申请人:

J·斯里纳让

发明人:

J·斯里纳让

地址:

泰国曼谷

优先权:

12/580,824

专利代理机构:

北京同恒源知识产权代理有限公司

代理人:

王维绮

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内容摘要

本发明披露了一种利用白云石催化剂通过裂化由热解过程得到的塑料衍生液体而产生燃料的方法。所述塑料衍生液体通过热解废塑料例如聚乙烯、聚苯乙烯或聚丙烯中的一种或多种而产生。所述塑料衍生液体首先在非常低成本的白云石催化剂上受到半间歇催化裂化反应以获得高质量燃料用油,所述燃料用油主要包括轻质和重质石脑油。此外,所述催化裂化反应在低于320℃的工作温度下进行。

权利要求书

1.一种通过利用白云石催化剂从废塑料材料产生燃料的方法,包括:(a)对所述废塑料材料进行热解以产生用于裂化的液体材料,和(b)将所述用于裂化的液体材料与通过在900oC或更高温度下煅烧天然矿白云石而制备的白云石催化剂进行混合,并且通过混合在反应器中在300oC-500oC的温度下裂化所述液体材料。 2.根据权利要求1所述的方法,其中所述废塑料是聚乙烯、聚苯乙烯或聚丙烯中的至少一种。 3.根据权利要求1所述的方法,其中所述废塑料材料的热解在300-500oC的温度下进行。 4.根据权利要求3所述的方法,其中所述废塑料材料的热解在330-400oC的温度下进行。 5.根据权利要求1所述的方法,其中所述热解持续30分钟至4小时。 6.根据权利要求1所述的方法,其中在热解步骤中得到的所述液体材料具有的重油含量为80-95%。 7.根据权利要求1所述的方法,其中通过白云石催化剂裂化所述液体材料是在300oC-500oC的温度下进行。 8.根据权利要求1所述的方法,其中通过白云石催化剂裂化所述液体材料的持续时间是30分钟至5小时。 9.根据权利要求1所述的方法,还包括通过冷凝器系统冷却由裂化所述液体材料而得到的气体产物以便分馏成液体和气体。 10.根据权利要求9所述的方法,还包括将所述气体产物分馏成轻质石脑油、重质石脑油、煤油、轻质瓦斯油、重质瓦斯油和气体。 11.根据权利要求1所述的方法,其中通过在900oC-1200oC的温度下煅烧天然矿白云石来制备所述催化剂。 12.根据权利要求11所述的方法,其中煅烧的持续时间为2小时–12小时。 13.根据权利要求1所述的方法,其中所述催化剂处于氧化状态。

说明书

技术领域

本发明涉及在低温和压力条件下利用非常低成本的催化剂通过催化裂化 由热解过程(工艺)获得的塑料衍生液体而产生石脑油和瓦斯(气)油的方法(工艺)。

背景技术

废塑料的总量在逐年增加。然而,大多数的塑料不能在填埋地快速降解, 成为垃圾中的主要废物。此外,通过焚化处理废塑料不环保,会产生二氧化碳和 其它温室气体排放,尽管焚化可以产生能量。此外,焚化塑料仍存在一些缺点, 例如高投入和维护成本。分解废塑料以产生能量和有用的气体产物的另一方法是 气化。不过,传统气化工艺释放焦油、重金属、卤素和碱性化合物等,并导致环 境问题。另一种看起来有希望的利用废塑料的尝试是热解废塑料,产生重油和烯 烃的碳氢化合物的混合物。

本发明的一些发明人先前提出了一种环境可接受的方法(工艺),用于处理 含有无机物质的废弃塑料材料与含有粉末铝硅酸盐的材料混合以产生合成气体、 还原气体、或燃油(美国专利5,656,042)。美国专利公开No.2007/0173673披露了 一种通过利用颗粒状FCC催化剂催化裂化废塑料的方法和催化裂化废塑料的装 置。国际申请No.PCT/IN2004/000366披露了一种制备用于催化裂化废塑料的含有 八面沸石、拟薄水铝石氧化铝、聚胺硅酸盐、高岭土的催化剂的方法。此外,美 国专利公开No.2003/0019789提出了开发一种将废塑料材料转换成汽油、煤油和 柴油成分(馏分)的方法。EP 0535253描述了一种通过在约280℃的低温下裂化橡胶 和废塑料产生燃料油和气体的方法。EP 0535253披露了一种被进一步过滤、冷凝 和馏分成轻油、重油和气体的气体产物。此外,它披露了一种由20%按重量计的 CaO、50%按重量计的Ni,30%按重量计的XT-10构成的催化剂,其中XT-10是白 云石、辉长岩(garbbro)、微斜长石、白云母、电气石、滑石、石灰岩等或陶(瓷)土 中的一种或多种的混合物。

在白云石矿存在的情况下使用铁矾土的类似方法披露于美国专利 4,224,140中,其中通过利用铁矾土或含铁矾土的催化剂催化裂化重油来产生裂化 的蒸馏物和富氢气体。美国专利4,298,460披露了一种用于处理含硫重油的方法, 包括催化裂化含硫重油以产生裂化的蒸馏物和氢。美国专利4,325,812披露了一种 通过利用在存在白云石矿的情况下含至少30%按重量计的Fe的催化剂将重质烃裂 化成轻油并且产生氢的方法。不过,没有一种所述的方法是有效的并且都涉及高 成本。并且,在本发明之前,没有一种方法将白云石本身用作催化裂化催化剂, 用于将从废塑料得到的重油裂化成轻质和重质石脑油。

本发明的发明人发现,如果白云石在被用于反应之前在900℃之上的温 度煅烧,白云石本身能够充当主要催化剂。

发明内容

本发明的一个主要目的是提供一种通过在工作温度低于320℃下利用非 常低成本的白云石矿催化剂产生主要包括轻质和重质石脑油的高质量燃料用油的 方法。

本发明的另一目的是提供一种通过利用环保工艺在低工作温度下处理大 量废塑料的方法。例如,很难在低于450℃的温度下分解聚乙烯,并且产生大量 的分解残留物。然而,本发明的技术可以解决前述问题并且提供在低于400℃的 温度下以高反应效率来分解聚乙烯,一种难以分解的直链分子。

因此,本发明涉及一种通过利用白云石催化剂从废塑料材料产生燃料的 方法,包括:(a)对所述废塑料材料进行热解以产生用于裂化的液体材料;和(b) 将所述液体材料与白云石催化剂混合,所述白云石催化剂通过在900℃或更高的 温度下煅烧天然矿白云石来制备,并且在混合的同时在反应器中在约300℃到约 500℃的温度下裂化所述液体材料,以便与白云石催化剂接触的所述液体材料被分 解和气化。

具体实施方式

本发明的原理特征是将煅烧的白云石催化剂用于催化裂化由热解工艺得 到的废塑料液体,以产生主要包括轻质和重质石脑油和气(瓦斯)油的高质量燃料用 油。

在本发明中,通过在900℃或更高的温度下热处理或煅烧天然矿白云石 来制备白云石催化剂。热处理的持续时间优选从2小时到约12小时,更优选从约 4小时到约6小时。超过6小时的热处理或煅烧不会影响裂化反应。不过,较长的 煅烧时间导致高能耗。煅烧的适当温度可以在从约900℃到约1200℃的范围,优 选从约900℃到约1000℃。将煅烧温度增加至1000℃以上不会影响催化活性的效 率。可以在空气或氮气条件下进行天然矿白云石的煅烧。

应当理解,当在高于500℃的温度下煅烧白云石时,白云石中所含的 MgCO3分解成MgO,并且在温度高于800℃下,白云石中所含的CaCO3分解成 CaO。因此,本发明中的白云石催化剂处于氧化状态。不过,发明人发现如果白云 石在被用于反应之前在900℃或更高的温度下被煅烧,白云石会在本发明的工艺 中具有活性。

颗粒尺寸(平均直径)为10~100μm的白云石催化剂是优选的。更优选 的,采用直径为约10μm的催化剂,以便使催化剂和塑料衍生液体之间的传质阻力 最小化并且能够在短接触时间内实现高效率的催化裂化。该矿石-白云石 (CaMg(CO3)2)的化学成分主要基于MgCO3≥41%,CaCO3≥58%,并且含有 少量的Si、Al、Fe和Sr。

在本发明中,作为第一步,进行废塑料的热解。本发明可应用的废塑料 是聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯。可对上面提到的废塑料材料中的一种类型或废塑 料材料中的两种或更多种的混合物进行热解工艺。在废塑料的类型中,催化裂化 主要含有八个碳原子的聚苯乙烯是优选的,因为它易于在低温下分解并且可得到 在70-97%范围内的大量的石脑油产量。这是因为聚苯乙烯是由易于从碳链除去的 芳香烃构成的。尽管聚乙烯非常难以在低于450℃的温度下分解,当使用混合塑 料时,与仅有聚苯乙烯用作原材料时相比,裂化油的产量并不低多少。因此,白 云石对于催化裂化混合的废塑料用于获得高质量裂化油是非常有效的。

受热解的废塑料可被碎成或分裂成5×15mm的大小以便增大催化裂化效 能。优选使用小片(碎料)的废塑料。另一方面,可使用大块的废塑料,但这不是优 选的,因为需要更长时间的通过热解来分解。

在第一步,通过上文所述热解废塑料来制备用于裂化的塑料衍生液体材 料。不锈钢反应器可用于热解。热解工艺的温度和持续时间可取决于废料的类型。 在聚乙烯、聚苯乙烯和聚丙烯的混合物的情况,对于这种混合物可能需要在375~ 450℃的温度下进行热解达约1小时~约4小时、优选约1小时~3小时的持续时 间。一般来说,对于热解,1-3小时是足够的时间,因为大多数的废塑料被热裂化 成重油。相反,发现单独热解聚乙烯不能在低于450℃的温度下分解成重油,并 且因为其由直链构成变成残留分解。不过,通过使用白云石催化剂,在低于440℃ 的温度下甚至在370℃的温度下裂化聚乙烯并实现高产量的石脑油是可能的。

热解应当在正常压力下进行,因为在加压下废塑料易于碳化并且几乎不 蒸发。

得到的塑料衍生液体(表示由热解所产生的液体材料)为重油含量在 80-95%(按重量计)的残(留)油。该残(留)油的产量为约70-99%(按重量计)。残(留) 油的产量随着热解时间的增加而增加。该残(留)油用作用于裂化的液体材料。

作为第二步,将在第一步(热解工艺(过程))中得到的塑料衍生液体与煅 烧的白云石混合,并且在浆料反应器中通过高剪切混合在约300℃-约500℃的温 度下加热混合物。可以在不锈钢浆料反应器中在高温下通过高剪切混合进行所述 混合,这提高了混合的容易性和固体材料在塑料衍生液体中的分散的均匀性。合 适的温度可在约300℃-约500℃的范围内,优选从约330℃-约450℃,更优选380℃- 约420℃。通过使用本领域已知的传统高剪切混合设备可获得高剪切混合。通过混 合比率为0.15∶1-2∶1的催化剂质量(g)/重油质量(g)进行反应。催化剂/重油的 优选比率为约1∶1。当白云石/重油的比率低于0.15时,重油不能很好地接触白云 石,导致较低的裂化油产量和石脑油产量,这并不是希望的。相反,当白云石催 化剂/重油的比率超过2时,可能出现操作问题。因此,使用催化剂质量/受催(对象) 液体质量的比率高于0.15并且不超过2是有效的。

上述反应中裂化油的产量随着反应温度的增加而增加。如果只对聚苯乙 烯进行催化裂化,在300-340℃的温度下,石脑油产量大于90%。不过,在高温下, 例如温度高于350℃,这种趋势是明显的并且获得大量的残留材料,这是不希望的。 这可能是由于聚苯乙烯包含芳族化合物并且在低温下分解。因此,单独催化裂化 聚苯乙烯应当在低温下进行。此外,由于低能耗,在经济上这也是优选的。

还可以改变第二步中热处理的持续时间。当重油与固态催化剂一起加热 时,优选热处理持续约30分钟-约5小时,优选1-3小时。在反应时间为3-5小 时之间,液体裂化油产量没有不同。可能在从开始热处理的3小时后,反应可达 到平衡。

在环境压力下,正常进行反应达1-3小时。在这之后,停止搅动,同时 N2气体或另一惰性气体流动持续约另一个小时。该气流可以是10-50ml/min以除 去剩余产物。优选的,对于本工艺(方法),N2气体使用15ml/min的流动。离开反 应器的气体产物被进一步通过冷凝器系统进行冷却。它们随后被分镏成液体和气 体。液体部分被收集在液体(烧)瓶中而气体部分被收集在气体采样口中。

当白云石催化剂用于将废塑料裂化成馏分油时,塑料会通过离子反应分 解。白云石催化剂在800℃之上的温度下在气化过程中对于将煤焦油或生物质焦 油(具有很难以分解的芳族和脂族化合物的复杂混合物)裂化成气体产物(例如 CO、CO2、CH4)是有效的。如同煤或生物质焦油,废塑料由聚合物构成,所述聚 合物是芳族化合物和氢化芳族化合物与脂肪键和醚桥键互相连接的簇状化合物。 此外,大部分的废塑料聚合物由碳氢单独或与骨架中的氧、氮、或硫构成,如同(类) 煤和生物质。因此,发现通过使用白云石催化剂,催化裂化由热解废塑料所得到 的对象(受催)液体材料基本上类似于催化裂化焦油。

本发明提供了一种用于催化裂化上述塑料衍生液体的方法,其中通过首 先发生热裂化反应产生裂化气体,随后通过使用白云石催化剂进行催化裂化。通 过热裂化,长链或交联碳氢化合物分子的废塑料被转换成较轻的碳氢化合物。同 时,通过用提高裂化和异构化的白云石催化剂进行催化裂化,较轻的碳氢化合物 被裂化成石脑油。

可通过根据ASTM D 2887的蒸馏气相色谱法(GC)来分析第二步中反 应所得到的液体产物,其中通过标准n-石蜡混合物校准GC保留时间和沸点的关 系并且确定石脑油(<200℃)和瓦斯(气)油(>200℃)的镏分。

对于气体产物碳数为1-4,可通过FID GC来分析气体化合物,而对于CO 和CO2则通过TCD。在每次实验后一定量的焦炭积聚在催化剂上。利用微量天枰 称重消耗的催化剂。随后在炉中被加热到600℃的温度持续6小时。随后重新称 重消耗的催化剂。在燃烧前和燃烧后所消耗催化剂的重量差被称为烧掉的焦炭的 重量。

在低于400℃的温度下进行上述反应是有优势的。不过,从催化剂上焦 炭沉积的角度,它随着低于420℃的温度的下降而增加。因此发现,在420℃之 上的反应温度下白云石催化剂对碳沉积具有非常高的抗性。这可能是由于白云石 含有MgO,MgO是碱性并且对碳沉积具有高抗性。

如上文所述,本发明的方法(工艺)可通过使用非常低成本的催化剂实现高 效催化裂化由热解过程(工艺)所产生的塑料衍生液体,以获得主要包括轻质和重质 石脑油的高质量燃料用油。

示例

本发明将结合下述示例更详细地进行描述。本发明不应被解释为受限于 这些示例。在每个示例中,所用白云石催化剂的成分在下表1中示出。

表1

示例1

在本示例中,比较由热解聚苯乙烯而得到的残油产量。清洁60g的聚苯 乙烯,弄碎并切成50-100mm的小块并且在600ml 316不锈钢热解反应器中进行 加热。将反应器加热至温度为375℃。热解的持续时间在1小时-4小时的范围内, 以得到残油。残油产量在所用塑料的最初重量的70-99.9%(按重量计)的范围内。结 果在表2中示出。

表2

示例2

在本示例中,在不同温度下比较通过催化裂化由热解过程(工艺)得到的塑料衍 生液体的裂化油产物的产量。由示例1得到的残油(在375℃的温度下加热持续 3小时)随后被用作原材料。通过在900℃的温度下煅烧400g的天然矿白云石持 续6小时来制备每次实验中所用的催化剂。在被煅烧后,将20g的煅烧后的白云 石放入不锈钢浆料反应器,将之与由热解过程(工艺)得到的20g残油进行混合。反 应器被加热到表3中所示的反应温度。在300-500℃范围内的不同温度下比较残 油的催化裂化。在环境压力下进行反应持续3个小时,随后停止搅动,同时N2以 15ml/min再流动一个小时以除去剩余产物。离开反应器的气体产物进一步通过冷 凝器系统进行冷却。它们随后被镏分成液体和气体。所得到的液体油产量在最初 所用材料的26.1-65%(按重量计)的范围内。结果在表3中示出。

表3

示例3

在本示例中,在不同温度下比较通过催化裂化由热解过程(工艺)得到的塑 料衍生液体所获得的裂化油产物的产量。由示例1得到的残油(在375℃下被加 热持续1小时)随后被用作原材料。以与示例2中相同的比例和相同的方式制备 本示例3中所用的催化剂。示例3的催化裂化反应过程与示例2中的相同。反应 持续3个小时。所得到的液体油产量在最初所用材料的104-60.8%(按重量计)的 范围内。结果在表4中示出。

表4

示例4

在本示例中,在不同反应时间下比较通过催化裂化由热解过程(工艺)得到 的塑料衍生液体所产生的裂化油产物的产量。由示例1得到的残油(在375℃下 被加热持续3小时)随后被用作原材料。以与示例2中相同的比例和相同的方式 制备本示例4中所用的催化剂。示例4的催化裂化反应过程与示例2中的相同, 除了温度设定为420℃并且反应时间在1-5小时的范围内。所得到的液体油产量在 最初所用材料的53.5-57.4wt.%(按重量计)的范围内。结果在表5中示出。

表5

示例5

在本示例中,在不同反应时间下比较通过催化裂化由热解过程(工艺)得到 的塑料衍生液体所产生的裂化油产物的产量。由示例1得到的残油(在375℃下 被加热持续1小时)随后被用作原材料。以与示例2中相同的比例和相同的方式 制备本示例5中所用的催化剂。示例5的催化裂化反应过程与示例2中的相同, 除了反应时间在1-5小时的范围内。裂化在420℃的温度下进行。所得到的液体油 产量在最初所用材料的59.1-60.1wt.%的范围内。结果在表6中示出。

表6

不例6

在本示例中,在不同热解时间下比较通过催化裂化由热解过程(工艺)得到的塑 料衍生液体所产生的裂化油产物的产量。由示例1得到的残油(在375℃下加热) 随后被用作原材料。以与示例2中相同的比例和相同的方式制备本示例6中所用 的催化剂。比较在300-450℃范围内的不同温度和在1-3小时范围内的不同热解时 间下残油的催化裂化。示例6的催化裂化反应过程与示例2中的相同。所得到的 液体油产量在最初所用材料的10.4-60.8wt.%的范围内。结果在表7中示出。

表7

示例7

在本示例中,在不同煅烧时间下比较通过催化裂化由热解过程(工艺)得到 的塑料衍生液体所产生的裂化油产物的产量。由示例1得到的残油(在375℃下 被加热持续3小时)随后被用作原材料。通过将400g的天然矿白云石在900℃下 煅烧持续2-12小时来制备每次实验所用的催化剂。示例7的催化裂化反应过程与 示例2中的相同,除了工作反应温度是350℃持续3小时。所得到的液体油产量 在最初所用材料的43.6-57.5wt.%的范围内。结果在表8中示出。

表8

示例8

在本示例中,在不同煅烧温度下比较催化裂化由热解过程(工艺)得到的塑 料衍生液体所产生的裂化油产物的产量。在示例1中得到的残油(在375℃下被 加热持续3小时)随后被用作原材料。400g的天然矿白云石用于制备催化剂。在 每次实验中,在900℃-1200℃温度范围内的不同煅烧温度下煅烧白云石持续6小 时。示例8的催化裂化反应过程与示例2中的相同,除了工作反应温度是340℃ 持续3小时。所得到的液体油产量在最初所用材料的43.6-57.5wt.%的范围内。结 果在表9中示出。

表9

不例9

在本示例中,在不同温度和反应时间下比较催化剂上的焦炭沉积。由示 例1得到的残油(在375℃下被加热持续1小时)被用作原材料。以与示例2中 相同的比例和相同的方式制备本示例9中所用的催化剂。示例9的催化裂化反应 过程与示例2中的相同。在300-450℃的温度范围进行裂化。在1-3小时的范围内 进行反应。检查每次实验后沉积在催化剂上的焦炭的量。通过利用微量天枰称重 所消耗的催化剂。(催化剂)随后在炉中加热至600℃持续6小时。对消耗的催化 剂进行重新称重。在燃烧前和燃烧后消耗的催化剂的重量差被称为烧掉的焦炭的 重量。结果在表10中示出。

表10

示例10

对示例2中得到的液体产物根据ASTM D 2887进行蒸馏气相色谱法 (GC)。从GC确定石脑油和瓦斯(气)油的馏分(量)。结果在表11中示出。

表11

不例11

在本示例中,在不同比率的催化剂质量/重油质量下比较催化裂化由热解 过程(工艺)得到的塑料衍生液体所产生的裂化油产物的产量。由示例1得到的残油 (在375℃下被加热持续3小时)随后被用作原材料。以与示例2中相同的比例 和相同的方式制备本示例11中所用的催化剂。示例11的催化裂化反应过程与示例 2中的相同,除了反应温度设定在370℃持续1小时并且催化剂质量/重油质量的 比率在0.25-1的范围内。得到的液体油产量在最初所用材料的42.4-60.5%(按重量 计)的范围内。结果在表12中示出。

表12

示例12

对示例11中得到的液体产物进行根据ASTM D 2887的蒸馏气相色谱法。 从GC确定石脑油和瓦斯(气)油的馏分(量)。结果在表13中示出。

表13

示例13

在与示例1相同的条件下原材料接受热解工艺(过程),除了热处理持续时 间为3小时并且原材料是聚乙烯。

从该工艺(过程)显而易见,聚乙烯不能在低于375℃的温度下分解成重油 并且被残留分解。不过,20g的残留分解的聚乙烯与白云石催化剂被装入反应器内。 以与示例2中相同的比例和相同的方式制备本示例13中所用的催化剂。示例13 的催化裂化反应过程与示例2中的相同。在370℃的反应温度下进行裂化持续2 小时。得到的液体油产量在最初所用材料的20.2%(按重量计)。结果在表14中示 出。

对示例13中得到的液体产物进行根据ASTM D 2887的蒸馏气相色谱法。 从GC确定石脑油和瓦斯(气)油的分馏(量)。结果在表14中示出。

表14

从表14注意到,尽管在低反应温度下聚乙烯裂化油的产量并没多少,但 由催化裂化得到的石脑油的wt.%(按重量计百分比)仍然是高的。通过增加反应温 度可得到更大的产量。

示例14

在本示例中,比较由热解混合塑料得到的残油的产量。

原材料接受与示例1相同条件下的热解过程(工艺),除了热处理的持续时 间是3小时并且原材料是40g的聚苯乙烯、10g的聚乙烯和10g的聚丙烯,总共 60g。得到的液体油产量在所用塑料的最初重量的86.2-91.1%(按重量计)的范围内。 结果在表15中示出。

表15

不例15

在本示例中,示出了通过催化裂化由热解过程(工艺)得到的塑料衍生液体 所产生的裂化油产物的产量。由示例14得到的残油被用作原材料。以与示例2中 相同的比例和相同的方式制备本示例15中所用的催化剂。示例15的催化裂化反 应过程与示例2中的相同,除了反应温度被设定在420℃持续3小时。得到的液 体油产量在最初所用材料的64.1%(按重量计)。结果在表16中示出。

对示例15得到的液体产物进行根据ASTM D 2887的蒸馏气相色谱法。 从GC确定石脑油和瓦斯(气)油的分馏(量)。结果在表16中示出。

表16

通过利用白云石催化剂从废塑料材料产生燃料的方法.pdf_第1页
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1、(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201080046487.7 (22)申请日 2010.10.18 12/580,824 2009.10.16 US C07C 4/06(2006.01) (73)专利权人 J斯里纳让 地址 泰国曼谷 (72)发明人 J斯里纳让 (74)专利代理机构 北京同恒源知识产权代理有 限公司 11275 代理人 王维绮 (54) 发明名称 通过利用白云石催化剂从废塑料材料产生燃 料的方法 (57) 摘要 本发明披露了一种利用白云石催化剂通过裂 化由热解过程得到的塑料衍生液体而产生燃料的 方法。所述塑料衍生液体通过热解废塑料例如聚 乙烯、 聚苯乙烯。

2、或聚丙烯中的一种或多种而产生。 所述塑料衍生液体首先在非常低成本的白云石催 化剂上受到半间歇催化裂化反应以获得高质量燃 料用油, 所述燃料用油主要包括轻质和重质石脑 油。此外, 所述催化裂化反应在低于 320的工作 温度下进行。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2012.04.16 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/IB2010/002830 2010.10.18 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2011/045675 EN 2011.04.21 (51)Int.Cl. 审查员 张靖 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页。

3、 说明书13页 (10)授权公告号 CN 102781886 B (45)授权公告日 2015.04.08 CN 102781886 B 1/1 页 2 1.一种通过利用白云石催化剂从废塑料材料产生燃料的方法, 包括 : (a) 对所述废塑料材料进行热解以产生用于裂化的液体材料, 和 (b) 将所述用于裂化的液体材料与通过在 900oC 或更高温度下煅烧天然矿白云石而制 备的白云石催化剂进行混合, 并且通过混合在反应器中在 300oC-500oC 的温度下裂化所述 液体材料。 2.根据权利要求 1 所述的方法, 其中所述废塑料是聚乙烯、 聚苯乙烯或聚丙烯中的至 少一种。 3.根据权利要求 1 。

4、所述的方法, 其中所述废塑料材料的热解在 300-500oC 的温度下进 行。 4.根据权利要求 3 所述的方法, 其中所述废塑料材料的热解在 330-400oC 的温度下进 行。 5.根据权利要求 1 所述的方法, 其中所述热解持续 30 分钟至 4 小时。 6.根据权利要求 1 所述的方法, 其中在热解步骤中得到的所述液体材料具有的重油含 量为 80-95。 7.根据权利要求 1 所述的方法, 其中通过白云石催化剂裂化所述液体材料是在 300oC-500oC 的温度下进行。 8.根据权利要求 1 所述的方法, 其中通过白云石催化剂裂化所述液体材料的持续时间 是 30 分钟至 5 小时。 9。

5、.根据权利要求 1 所述的方法, 还包括通过冷凝器系统冷却由裂化所述液体材料而得 到的气体产物以便分馏成液体和气体。 10.根据权利要求 9 所述的方法, 还包括将所述气体产物分馏成轻质石脑油、 重质石脑 油、 煤油、 轻质瓦斯油、 重质瓦斯油和气体。 11.根据权利要求 1 所述的方法, 其中通过在 900oC-1200oC 的温度下煅烧天然矿白云 石来制备所述催化剂。 12.根据权利要求 11 所述的方法, 其中煅烧的持续时间为 2 小时 12 小时。 13.根据权利要求 1 所述的方法, 其中所述催化剂处于氧化状态。 权 利 要 求 书 CN 102781886 B 2 1/13 页 3。

6、 通过利用白云石催化剂从废塑料材料产生燃料的方法 技术领域 0001 本发明涉及在低温和压力条件下利用非常低成本的催化剂通过催化裂化由热解 过程 ( 工艺 ) 获得的塑料衍生液体而产生石脑油和瓦斯 ( 气 ) 油的方法 ( 工艺 )。 背景技术 0002 废塑料的总量在逐年增加。 然而, 大多数的塑料不能在填埋地快速降解, 成为垃圾 中的主要废物。此外, 通过焚化处理废塑料不环保, 会产生二氧化碳和其它温室气体排放, 尽管焚化可以产生能量。此外, 焚化塑料仍存在一些缺点, 例如高投入和维护成本。分解废 塑料以产生能量和有用的气体产物的另一方法是气化。 不过, 传统气化工艺释放焦油、 重金 属、。

7、 卤素和碱性化合物等, 并导致环境问题。 另一种看起来有希望的利用废塑料的尝试是热 解废塑料, 产生重油和烯烃的碳氢化合物的混合物。 0003 本发明的一些发明人先前提出了一种环境可接受的方法 ( 工艺 ), 用于处理含 有无机物质的废弃塑料材料与含有粉末铝硅酸盐的材料混合以产生合成气体、 还原气体、 或燃油 ( 美国专利 5,656,042)。美国专利公开 No.2007/0173673 披露了一种通过利用 颗粒状 FCC 催化剂催化裂化废塑料的方法和催化裂化废塑料的装置。国际申请 No.PCT/ IN2004/000366 披露了一种制备用于催化裂化废塑料的含有八面沸石、 拟薄水铝石氧化铝。

8、、 聚胺硅酸盐、 高岭土的催化剂的方法。此外, 美国专利公开 No.2003/0019789 提出了开发一 种将废塑料材料转换成汽油、 煤油和柴油成分 ( 馏分 ) 的方法。EP 0535253 描述了一种通 过在约 280的低温下裂化橡胶和废塑料产生燃料油和气体的方法。EP 0535253 披露了一 种被进一步过滤、 冷凝和馏分成轻油、 重油和气体的气体产物。此外, 它披露了一种由 20 按重量计的 CaO、 50按重量计的 Ni, 30按重量计的 XT-10 构成的催化剂, 其中 XT-10 是 白云石、 辉长岩 (garbbro)、 微斜长石、 白云母、 电气石、 滑石、 石灰岩等或陶 。

9、( 瓷 ) 土中的一 种或多种的混合物。 0004 在白云石矿存在的情况下使用铁矾土的类似方法披露于美国专利 4,224,140 中, 其中通过利用铁矾土或含铁矾土的催化剂催化裂化重油来产生裂化的蒸馏物和富氢气体。 美国专利 4,298,460 披露了一种用于处理含硫重油的方法, 包括催化裂化含硫重油以产生 裂化的蒸馏物和氢。美国专利 4,325,812 披露了一种通过利用在存在白云石矿的情况下含 至少30按重量计的Fe的催化剂将重质烃裂化成轻油并且产生氢的方法。 不过, 没有一种 所述的方法是有效的并且都涉及高成本。 并且, 在本发明之前, 没有一种方法将白云石本身 用作催化裂化催化剂, 用。

10、于将从废塑料得到的重油裂化成轻质和重质石脑油。 0005 本发明的发明人发现, 如果白云石在被用于反应之前在 900之上的温度煅烧, 白 云石本身能够充当主要催化剂。 发明内容 0006 本发明的一个主要目的是提供一种通过在工作温度低于 320下利用非常低成本 的白云石矿催化剂产生主要包括轻质和重质石脑油的高质量燃料用油的方法。 说 明 书 CN 102781886 B 3 2/13 页 4 0007 本发明的另一目的是提供一种通过利用环保工艺在低工作温度下处理大量废塑 料的方法。例如, 很难在低于 450的温度下分解聚乙烯, 并且产生大量的分解残留物。然 而, 本发明的技术可以解决前述问题并。

11、且提供在低于 400的温度下以高反应效率来分解 聚乙烯, 一种难以分解的直链分子。 0008 因此, 本发明涉及一种通过利用白云石催化剂从废塑料材料产生燃料的方法, 包 括 : (a)对所述废塑料材料进行热解以产生用于裂化的液体材料 ; 和(b)将所述液体材料与 白云石催化剂混合, 所述白云石催化剂通过在 900或更高的温度下煅烧天然矿白云石来 制备, 并且在混合的同时在反应器中在约 300到约 500的温度下裂化所述液体材料, 以 便与白云石催化剂接触的所述液体材料被分解和气化。 具体实施方式 0009 本发明的原理特征是将煅烧的白云石催化剂用于催化裂化由热解工艺得到的废 塑料液体, 以产生。

12、主要包括轻质和重质石脑油和气 ( 瓦斯 ) 油的高质量燃料用油。 0010 在本发明中, 通过在 900或更高的温度下热处理或煅烧天然矿白云石来制备白 云石催化剂。 热处理的持续时间优选从2小时到约12小时, 更优选从约4小时到约6小时。 超过 6 小时的热处理或煅烧不会影响裂化反应。不过, 较长的煅烧时间导致高能耗。煅烧 的适当温度可以在从约 900到约 1200的范围, 优选从约 900到约 1000。将煅烧温 度增加至1000以上不会影响催化活性的效率。 可以在空气或氮气条件下进行天然矿白云 石的煅烧。 0011 应当理解, 当在高于 500的温度下煅烧白云石时, 白云石中所含的 MgC。

13、O3分解成 MgO, 并且在温度高于 800下, 白云石中所含的 CaCO3分解成 CaO。因此, 本发明中的白云 石催化剂处于氧化状态。 不过, 发明人发现如果白云石在被用于反应之前在900或更高的 温度下被煅烧, 白云石会在本发明的工艺中具有活性。 0012 颗粒尺寸 ( 平均直径 ) 为 10 100m 的白云石催化剂是优选的。更优选的, 采 用直径为约 10m 的催化剂, 以便使催化剂和塑料衍生液体之间的传质阻力最小化并且能 够在短接触时间内实现高效率的催化裂化。该矿石 - 白云石 (CaMg(CO3)2) 的化学成分主要 基于 MgCO3 41, CaCO 3 58, 并且含有少量的。

14、 Si、 Al、 Fe 和 Sr。 0013 在本发明中, 作为第一步, 进行废塑料的热解。本发明可应用的废塑料是聚乙烯、 聚丙烯和聚苯乙烯。可对上面提到的废塑料材料中的一种类型或废塑料材料中的两种或 更多种的混合物进行热解工艺。在废塑料的类型中, 催化裂化主要含有八个碳原子的聚苯 乙烯是优选的, 因为它易于在低温下分解并且可得到在 70-97范围内的大量的石脑油产 量。这是因为聚苯乙烯是由易于从碳链除去的芳香烃构成的。尽管聚乙烯非常难以在低于 450的温度下分解, 当使用混合塑料时, 与仅有聚苯乙烯用作原材料时相比, 裂化油的产 量并不低多少。因此, 白云石对于催化裂化混合的废塑料用于获得高。

15、质量裂化油是非常有 效的。 0014 受热解的废塑料可被碎成或分裂成 515mm 的大小以便增大催化裂化效能。优选 使用小片 ( 碎料 ) 的废塑料。另一方面, 可使用大块的废塑料, 但这不是优选的, 因为需要 更长时间的通过热解来分解。 0015 在第一步, 通过上文所述热解废塑料来制备用于裂化的塑料衍生液体材料。不锈 说 明 书 CN 102781886 B 4 3/13 页 5 钢反应器可用于热解。热解工艺的温度和持续时间可取决于废料的类型。在聚乙烯、 聚苯 乙烯和聚丙烯的混合物的情况, 对于这种混合物可能需要在 375 450的温度下进行热 解达约 1 小时约 4 小时、 优选约 1 。

16、小时 3 小时的持续时间。一般来说, 对于热解, 1-3 小 时是足够的时间, 因为大多数的废塑料被热裂化成重油。 相反, 发现单独热解聚乙烯不能在 低于 450的温度下分解成重油, 并且因为其由直链构成变成残留分解。不过, 通过使用白 云石催化剂, 在低于 440的温度下甚至在 370的温度下裂化聚乙烯并实现高产量的石 脑油是可能的。 0016 热解应当在正常压力下进行, 因为在加压下废塑料易于碳化并且几乎不蒸发。 0017 得到的塑料衍生液体 ( 表示由热解所产生的液体材料 ) 为重油含量在 80-95 ( 按重量计 ) 的残 ( 留 ) 油。该残 ( 留 ) 油的产量为约 70-99 (。

17、 按重量计 )。残 ( 留 ) 油 的产量随着热解时间的增加而增加。该残 ( 留 ) 油用作用于裂化的液体材料。 0018 作为第二步, 将在第一步 ( 热解工艺 ( 过程 ) 中得到的塑料衍生液体与煅烧的白 云石混合, 并且在浆料反应器中通过高剪切混合在约 300 - 约 500的温度下加热混合 物。可以在不锈钢浆料反应器中在高温下通过高剪切混合进行所述混合, 这提高了混合的 容易性和固体材料在塑料衍生液体中的分散的均匀性。 合适的温度可在约300-约500 的范围内, 优选从约 330 - 约 450, 更优选 380 - 约 420。通过使用本领域已知的 传统高剪切混合设备可获得高剪切混。

18、合。通过混合比率为 0.15 1-2 1 的催化剂质量 (g)/ 重油质量 (g) 进行反应。催化剂 / 重油的优选比率为约 1 1。当白云石 / 重油的比 率低于 0.15 时, 重油不能很好地接触白云石, 导致较低的裂化油产量和石脑油产量, 这并 不是希望的。相反, 当白云石催化剂 / 重油的比率超过 2 时, 可能出现操作问题。因此, 使 用催化剂质量 / 受催 ( 对象 ) 液体质量的比率高于 0.15 并且不超过 2 是有效的。 0019 上述反应中裂化油的产量随着反应温度的增加而增加。如果只对聚苯乙烯进行 催化裂化, 在 300-340的温度下, 石脑油产量大于 90。不过, 在高。

19、温下, 例如温度高于 350, 这种趋势是明显的并且获得大量的残留材料, 这是不希望的。这可能是由于聚苯乙 烯包含芳族化合物并且在低温下分解。 因此, 单独催化裂化聚苯乙烯应当在低温下进行。 此 外, 由于低能耗, 在经济上这也是优选的。 0020 还可以改变第二步中热处理的持续时间。当重油与固态催化剂一起加热时, 优选 热处理持续约 30 分钟 - 约 5 小时, 优选 1-3 小时。在反应时间为 3-5 小时之间, 液体裂化 油产量没有不同。可能在从开始热处理的 3 小时后, 反应可达到平衡。 0021 在环境压力下, 正常进行反应达 1-3 小时。在这之后, 停止搅动, 同时 N2气体或。

20、另 一惰性气体流动持续约另一个小时。 该气流可以是10-50ml/min以除去剩余产物。 优选的, 对于本工艺 ( 方法 ), N2气体使用 15ml/min 的流动。离开反应器的气体产物被进一步通过 冷凝器系统进行冷却。它们随后被分镏成液体和气体。液体部分被收集在液体 ( 烧 ) 瓶中 而气体部分被收集在气体采样口中。 0022 当白云石催化剂用于将废塑料裂化成馏分油时, 塑料会通过离子反应分解。白云 石催化剂在 800之上的温度下在气化过程中对于将煤焦油或生物质焦油 ( 具有很难以分 解的芳族和脂族化合物的复杂混合物 ) 裂化成气体产物 ( 例如 CO、 CO2、 CH4) 是有效的。如 。

21、同煤或生物质焦油, 废塑料由聚合物构成, 所述聚合物是芳族化合物和氢化芳族化合物与 脂肪键和醚桥键互相连接的簇状化合物。此外, 大部分的废塑料聚合物由碳氢单独或与骨 说 明 书 CN 102781886 B 5 4/13 页 6 架中的氧、 氮、 或硫构成, 如同 ( 类 ) 煤和生物质。因此, 发现通过使用白云石催化剂, 催化 裂化由热解废塑料所得到的对象 ( 受催 ) 液体材料基本上类似于催化裂化焦油。 0023 本发明提供了一种用于催化裂化上述塑料衍生液体的方法, 其中通过首先发生热 裂化反应产生裂化气体, 随后通过使用白云石催化剂进行催化裂化。 通过热裂化, 长链或交 联碳氢化合物分子。

22、的废塑料被转换成较轻的碳氢化合物。同时, 通过用提高裂化和异构化 的白云石催化剂进行催化裂化, 较轻的碳氢化合物被裂化成石脑油。 0024 可通过根据 ASTM D 2887 的蒸馏气相色谱法 (GC) 来分析第二步中反应所得到的 液体产物, 其中通过标准 n- 石蜡混合物校准 GC 保留时间和沸点的关系并且确定石脑油 ( 200 ) 和瓦斯 ( 气 ) 油 ( 200 ) 的镏分。 0025 对于气体产物碳数为 1-4, 可通过 FID GC 来分析气体化合物, 而对于 CO 和 CO2则 通过TCD。 在每次实验后一定量的焦炭积聚在催化剂上。 利用微量天枰称重消耗的催化剂。 随后在炉中被加。

23、热到 600的温度持续 6 小时。随后重新称重消耗的催化剂。在燃烧前和 燃烧后所消耗催化剂的重量差被称为烧掉的焦炭的重量。 0026 在低于400的温度下进行上述反应是有优势的。 不过, 从催化剂上焦炭沉积的角 度, 它随着低于 420的温度的下降而增加。因此发现, 在 420之上的反应温度下白云石 催化剂对碳沉积具有非常高的抗性。这可能是由于白云石含有 MgO, MgO 是碱性并且对碳沉 积具有高抗性。 0027 如上文所述, 本发明的方法 ( 工艺 ) 可通过使用非常低成本的催化剂实现高效催 化裂化由热解过程 ( 工艺 ) 所产生的塑料衍生液体, 以获得主要包括轻质和重质石脑油的 高质量燃。

24、料用油。 0028 示例 0029 本发明将结合下述示例更详细地进行描述。本发明不应被解释为受限于这些示 例。在每个示例中, 所用白云石催化剂的成分在下表 1 中示出。 0030 表 1 0031 0032 示例 1 说 明 书 CN 102781886 B 6 5/13 页 7 0033 在本示例中, 比较由热解聚苯乙烯而得到的残油产量。清洁 60g 的聚苯乙烯, 弄碎 并切成 50-100mm 的小块并且在 600ml 316 不锈钢热解反应器中进行加热。将反应器加热 至温度为 375。热解的持续时间在 1 小时 -4 小时的范围内, 以得到残油。残油产量在所 用塑料的最初重量的 70-9。

25、9.9 ( 按重量计 ) 的范围内。结果在表 2 中示出。 0034 表 2 0035 0036 示例 2 0037 在本示例中, 在不同温度下比较通过催化裂化由热解过程 ( 工艺 ) 得到的塑料衍 生液体的裂化油产物的产量。由示例 1 得到的残油 ( 在 375的温度下加热持续 3 小时 ) 随后被用作原材料。 通过在900的温度下煅烧400g的天然矿白云石持续6小时来制备每 次实验中所用的催化剂。在被煅烧后, 将 20g 的煅烧后的白云石放入不锈钢浆料反应器, 将 之与由热解过程 ( 工艺 ) 得到的 20g 残油进行混合。反应器被加热到表 3 中所示的反应温 度。在 300-500范围内。

26、的不同温度下比较残油的催化裂化。在环境压力下进行反应持续 3 个小时, 随后停止搅动, 同时 N2 以 15ml/min 再流动一个小时以除去剩余产物。离开反应 器的气体产物进一步通过冷凝器系统进行冷却。它们随后被镏分成液体和气体。所得到的 液体油产量在最初所用材料的 26.1-65 ( 按重量计 ) 的范围内。结果在表 3 中示出。 0038 表 3 0039 说 明 书 CN 102781886 B 7 6/13 页 8 0040 示例 3 0041 在本示例中, 在不同温度下比较通过催化裂化由热解过程 ( 工艺 ) 得到的塑料衍 生液体所获得的裂化油产物的产量。 由示例1得到的残油(在3。

27、75下被加热持续1小时) 随后被用作原材料。 以与示例2中相同的比例和相同的方式制备本示例3中所用的催化剂。 示例 3 的催化裂化反应过程与示例 2 中的相同。反应持续 3 个小时。所得到的液体油产量 在最初所用材料的 104-60.8 ( 按重量计 ) 的范围内。结果在表 4 中示出。 0042 表 4 0043 说 明 书 CN 102781886 B 8 7/13 页 9 0044 示例 4 0045 在本示例中, 在不同反应时间下比较通过催化裂化由热解过程 ( 工艺 ) 得到的塑 料衍生液体所产生的裂化油产物的产量。由示例 1 得到的残油 ( 在 375下被加热持续 3 小时 ) 随后。

28、被用作原材料。以与示例 2 中相同的比例和相同的方式制备本示例 4 中所用的 催化剂。 示例4的催化裂化反应过程与示例2中的相同, 除了温度设定为420并且反应时 间在1-5小时的范围内。 所得到的液体油产量在最初所用材料的53.5-57.4wt.(按重量 计 ) 的范围内。结果在表 5 中示出。 0046 表 5 0047 0048 示例 5 0049 在本示例中, 在不同反应时间下比较通过催化裂化由热解过程 ( 工艺 ) 得到的塑 料衍生液体所产生的裂化油产物的产量。由示例 1 得到的残油 ( 在 375下被加热持续 1 小时 ) 随后被用作原材料。以与示例 2 中相同的比例和相同的方式制。

29、备本示例 5 中所用的 催化剂。示例 5 的催化裂化反应过程与示例 2 中的相同, 除了反应时间在 1-5 小时的范围 说 明 书 CN 102781886 B 9 8/13 页 10 内。裂化在 420的温度下进行。所得到的液体油产量在最初所用材料的 59.1-60.1wt. 的范围内。结果在表 6 中示出。 0050 表 6 0051 0052 不例 6 0053 在本示例中, 在不同热解时间下比较通过催化裂化由热解过程 ( 工艺 ) 得到的塑 料衍生液体所产生的裂化油产物的产量。由示例 1 得到的残油 ( 在 375下加热 ) 随后被 用作原材料。以与示例 2 中相同的比例和相同的方式制。

30、备本示例 6 中所用的催化剂。比较 在 300-450范围内的不同温度和在 1-3 小时范围内的不同热解时间下残油的催化裂化。 示例 6 的催化裂化反应过程与示例 2 中的相同。所得到的液体油产量在最初所用材料的 10.4-60.8wt.的范围内。结果在表 7 中示出。 0054 表 7 0055 说 明 书 CN 102781886 B 10 9/13 页 11 0056 示例 7 0057 在本示例中, 在不同煅烧时间下比较通过催化裂化由热解过程 ( 工艺 ) 得到的塑 料衍生液体所产生的裂化油产物的产量。由示例 1 得到的残油 ( 在 375下被加热持续 3 小时 ) 随后被用作原材料。。

31、通过将 400g 的天然矿白云石在 900下煅烧持续 2-12 小时来 制备每次实验所用的催化剂。示例 7 的催化裂化反应过程与示例 2 中的相同, 除了工作反 应温度是 350持续 3 小时。所得到的液体油产量在最初所用材料的 43.6-57.5wt.的范 围内。结果在表 8 中示出。 0058 表 8 0059 0060 示例 8 0061 在本示例中, 在不同煅烧温度下比较催化裂化由热解过程 ( 工艺 ) 得到的塑料 衍生液体所产生的裂化油产物的产量。在示例 1 中得到的残油 ( 在 375下被加热持续 说 明 书 CN 102781886 B 11 10/13 页 12 3 小时 ) 。

32、随后被用作原材料。400g 的天然矿白云石用于制备催化剂。在每次实验中, 在 900-1200温度范围内的不同煅烧温度下煅烧白云石持续6小时。 示例8的催化裂化反 应过程与示例2中的相同, 除了工作反应温度是340持续3小时。 所得到的液体油产量在 最初所用材料的 43.6-57.5wt.的范围内。结果在表 9 中示出。 0062 表 9 0063 0064 不例 9 0065 在本示例中, 在不同温度和反应时间下比较催化剂上的焦炭沉积。由示例 1 得到 的残油 ( 在 375下被加热持续 1 小时 ) 被用作原材料。以与示例 2 中相同的比例和相同 的方式制备本示例 9 中所用的催化剂。示例。

33、 9 的催化裂化反应过程与示例 2 中的相同。在 300-450的温度范围进行裂化。在 1-3 小时的范围内进行反应。检查每次实验后沉积在 催化剂上的焦炭的量。通过利用微量天枰称重所消耗的催化剂。( 催化剂 ) 随后在炉中加 热至 600持续 6 小时。对消耗的催化剂进行重新称重。在燃烧前和燃烧后消耗的催化剂 的重量差被称为烧掉的焦炭的重量。结果在表 10 中示出。 0066 表 10 0067 0068 示例 10 0069 对示例 2 中得到的液体产物根据 ASTM D 2887 进行蒸馏气相色谱法 (GC)。从 GC 确定石脑油和瓦斯 ( 气 ) 油的馏分 ( 量 )。结果在表 11 中。

34、示出。 0070 表 11 0071 说 明 书 CN 102781886 B 12 11/13 页 13 0072 不例 11 0073 在本示例中, 在不同比率的催化剂质量 / 重油质量下比较催化裂化由热解过程 (工艺)得到的塑料衍生液体所产生的裂化油产物的产量。 由示例1得到的残油(在375 下被加热持续 3 小时 ) 随后被用作原材料。以与示例 2 中相同的比例和相同的方式制备本 示例 11 中所用的催化剂。示例 11 的催化裂化反应过程与示例 2 中的相同, 除了反应温度 设定在 370持续 1 小时并且催化剂质量 / 重油质量的比率在 0.25-1 的范围内。得到的液 体油产量在最。

35、初所用材料的 42.4-60.5 ( 按重量计 ) 的范围内。结果在表 12 中示出。 0074 表 12 0075 0076 示例 12 0077 对示例 11 中得到的液体产物进行根据 ASTM D 2887 的蒸馏气相色谱法。从 GC 确 定石脑油和瓦斯 ( 气 ) 油的馏分 ( 量 )。结果在表 13 中示出。 0078 表 13 0079 说 明 书 CN 102781886 B 13 12/13 页 14 0080 示例 13 0081 在与示例 1 相同的条件下原材料接受热解工艺 ( 过程 ), 除了热处理持续时间为 3 小时并且原材料是聚乙烯。 0082 从该工艺 ( 过程 )。

36、 显而易见, 聚乙烯不能在低于 375的温度下分解成重油并且 被残留分解。不过, 20g 的残留分解的聚乙烯与白云石催化剂被装入反应器内。以与示例 2 中相同的比例和相同的方式制备本示例 13 中所用的催化剂。示例 13 的催化裂化反应过程 与示例 2 中的相同。在 370的反应温度下进行裂化持续 2 小时。得到的液体油产量在最 初所用材料的 20.2 ( 按重量计 )。结果在表 14 中示出。 0083 对示例 13 中得到的液体产物进行根据 ASTM D 2887 的蒸馏气相色谱法。从 GC 确 定石脑油和瓦斯 ( 气 ) 油的分馏 ( 量 )。结果在表 14 中示出。 0084 表 14。

37、 0085 0086 从表 14 注意到, 尽管在低反应温度下聚乙烯裂化油的产量并没多少, 但由催化裂 化得到的石脑油的 wt. ( 按重量计百分比 ) 仍然是高的。通过增加反应温度可得到更大 的产量。 0087 示例 14 0088 在本示例中, 比较由热解混合塑料得到的残油的产量。 0089 原材料接受与示例 1 相同条件下的热解过程 ( 工艺 ), 除了热处理的持续时间是 3 小时并且原材料是 40g 的聚苯乙烯、 10g 的聚乙烯和 10g 的聚丙烯, 总共 60g。得到的液体 油产量在所用塑料的最初重量的 86.2-91.1 ( 按重量计 ) 的范围内。结果在表 15 中示 出。 0。

38、090 表 15 0091 说 明 书 CN 102781886 B 14 13/13 页 15 0092 不例 15 0093 在本示例中, 示出了通过催化裂化由热解过程 ( 工艺 ) 得到的塑料衍生液体所产 生的裂化油产物的产量。由示例 14 得到的残油被用作原材料。以与示例 2 中相同的比例 和相同的方式制备本示例 15 中所用的催化剂。示例 15 的催化裂化反应过程与示例 2 中 的相同, 除了反应温度被设定在 420持续 3 小时。得到的液体油产量在最初所用材料的 64.1 ( 按重量计 )。结果在表 16 中示出。 0094 对示例 15 得到的液体产物进行根据 ASTM D 2887 的蒸馏气相色谱法。从 GC 确定 石脑油和瓦斯 ( 气 ) 油的分馏 ( 量 )。结果在表 16 中示出。 0095 表 16 0096 说 明 书 CN 102781886 B 15 。

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